У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

аналоговые вольтметры амперметры мультиметры и индикаторы

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 28.12.2024

Электро измерительные приборы

Электро измерительные приборы - аналоговые вольтметры, амперметры, мультиметры и индикаторы.

Для того что бы измерить определенные электрические величины используют определенные приборы. Электроизмерительные приборы применяются для измерения напряжения, сопротивления, тока и других электрических параметров.

Среди электро измерительных приборов существует разделение на цифровые и аналоговые модели. Их основное отличие в форме отображения информации: либо при помощи стрелочки, либо цифрового монитора. Сегодня все более популярными становятся цифровые аппараты, т.к. они превосходят в большинстве обычные механические модели. Однако, по цене они дороже механических моделей, поэтому чаще всего выбор делается в пользу механических моделей.

Средства электрических измерений широко применяются в энергетике, связи, промышленности, на транспорте, в научных исследованиях, медицине, а также в быту — для учёта потребляемой электроэнергии. Используя специальные датчики для преобразования неэлектрических величин в электрические, электроизмерительные приборы можно использовать для измерения самых разных физических величин, что ещё больше расширяет диапазон их применения.

Классификация

  1.  Наиболее существенным признаком для классификации электроизмерительной аппаратуры является измеряемая или воспроизводимая физическая величина, в соответствии с этим приборы подразделяются на ряд видов:
  2.  амперметры — для измерения силы электрического тока;
  3.  вольтметры — для измерения электрического напряжения;
  4.  омметры — для измерения электрического сопротивления;
  5.  мультиметры (иначе тестеры, авометры) — комбинированные приборы
  6.  частотомеры — для измерения частоты колебаний электрического тока;
  7.  магазины сопротивлений — для воспроизведения заданных сопротивлений;
  8.  ваттметры и варметры — для измерения мощности электрического тока;
  9.  электрические счётчики — для измерения потреблённой электроэнергии
  10.  и множество других видов
  11.  Кроме этого существуют классификации по другим признакам:
  12.  по назначению — измерительные приборы, меры, измерительные преобразователи, измерительные установки и системы, вспомогательные устройства;
  13.  по способу представления результатов измерений — показывающие и регистрирующие ( в виде графика на бумаге или фотоплёнке, распечатки, либо в электронном виде);
  14.  по методу измерения — приборы непосредственной оценки и приборы сравнения;
  15.  по способу применения и по конструкции — щитовые (закрепляемые на щите или панели), переносные и стационарные;
  16.  по принципу действия:
    1.  электромеханические:
      1.  магнитоэлектрические;
      2.  электромагнитные;
      3.  электродинамические;
      4.  электростатические;
      5.  ферродинамические;
      6.  индукционные;
      7.  магнитодинамические;
    2.  электронные;
    3.  термоэлектрические;
    4.  электрохимические.

Обозначения

В зарубежных странах обозначения средств измерений устанавливаются предприятиями-изготовителями, в России (и частично в других странах СНГ) традиционно принята унифицированная система обозначений, основанная на принципах действия электроизмерительных приборов. В состав обозначения входит прописная русская буква, соответствующая принципу действия прибора, и число — условный номер модели. Например: С197 — киловольтметр электростатический. К обозначению могут добавляться буквы М (модернизированный), К (контактный) и другие, отмечающие конструктивные особенности или модификации приборов.

  1.  В — приборы вибрационного типа (язычковые)
  2.  Д — электродинамические приборы
  3.  Е — измерительные преобразователи
  4.  И — индукционные приборы
  5.  К — многоканальные и комплексные измерительные установки и системы
  6.  Л — логометры
  7.  М — магнитоэлектрические приборы
  8.  Н — самопишущие приборы
  9.  П — вспомогательные измерительные устройства
  10.  Р — меры, измерительные преобразователи, приборы для измерения параметров элементов электрических цепей
  11.  С — электростатические приборы
  12.  Т — термоэлектрические приборы
  13.  У — измерительные установки
  14.  Ф — электронные приборы
  15.  Х — нормальные элементы
  16.  Ц — приборы выпрямительного типа
  17.  Ш — измерительные преобразователи
  18.  Щ — ?
  19.  Э — электромагнитные приборы

Амперме́тр (см. ампер + …метр от μετρέω — измеряю) — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют; для увеличения предела измерений — сшунтом или через трансформатор. (Примером амперметра с трансформатором являются «токовые клещи»)

Общая характеричстика.

Наиболее распространены амперметры, в которых движущаяся часть прибора со стрелкой поворачивается на угол крена, пропорциональный величине измеряемого тока.

Амперметры бывают магнитоэлектрическими, электромагнитными, электродинамическими, тепловыми, индукционными, детекторными, термоэлектрическими и фотоэлектрическими.

Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными — силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.

Принцип действия.

Принцип действия магнитоэлектрического прибора основан на создании крутящего момента, благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки. С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки пропорционален силе тока.

Электродинамические амперметры состоят из неподвижной и подвижной катушек, соединённых параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через катушки, вызывает отклонения подвижной катушки и соединённой с нею стрелки. В электрическом контуре амперметр соединяется последовательно с нагрузкой, а при высоком напряжении или больших токах — через трансформатор.

Вольтметр (вольт + гр. μετρεω измеряю) — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

Классификация

  1.  По принципу действия вольтметры разделяются на:
  2.  электромеханические — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, выпрямительные, термоэлектрические;
  3.  электронные — аналоговые и цифровые
  4.  По назначению:
  5.  постоянного тока;
  6.  переменного тока;
  7.  импульсные;
  8.  фазочувствительные;
  9.  селективные;
  10.  универсальные
  11.  По конструкции и способу применения:
  12.  щитовые;
  13.  переносные;
  14.  стационарные

Аналоговые электромеханические вольтметры

  1.  Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и электростатические вольтметры представляют собой измерительные механизмысоответствующих типов с показывающими устройствами. Для увеличения предела измерений используются добавочные сопротивления.
  2.  ПРИМЕРЫ: М4265, М42305, Э4204, Э4205, Д151, Д5055, С502, С700М
  3.  Выпрямительный вольтметр представляет собой сочетание измерительного прибора, чувствительного к постоянному току (обычно магнитоэлектрического), и выпрямительного устройства.
  4.  ПРИМЕРЫ: Ц215, Ц1611, Ц4204, Ц4281
  5.  Термоэлектрический вольтметр — прибор, использующий ЭДС одной или более термопар, нагреваемых током входного сигнала.
  6.  ПРИМЕРЫ: Т16, Т218

Диодно-компенсационные вольтметры переменного тока

Принцип действия диодно-компенсационных вольтметров состоит в сравнении с помощью вакуумного диода пикового значения измеряемого напряжения с эталонным напряжением постоянного тока с внутреннего регулируемого источника вольтметра. Преимущество такого метода состоит в очень широком рабочем диапазоне частот (от единиц герц до сотен мегагерц), с весьма хорошей точностью измерения, недостатком является высокая критичность к отклонению формы сигнала от синусоиды.

  1.  ПРИМЕРЫ: В3-49, В3-63 (используется пробник 20 мм)

В настоящее время разработаны новые типы вольтметров, такие как В7-83 (пробник 20 мм) и ВК3-78 (пробник 12 мм), с характеристиками аналогичными диодно-компенсационным. Последние в скором времени могут быть допущены к примирению в качестве рабочих эталонов. Из иностранных аналогов можно выделить вольтметры серии URV фирмы Rohde&Schwarz с пробниками диаметром 9 мм.

Селективные вольтметры

Селективный вольтметр способен выделять отдельные гармонические составляющие сигнала сложной формы и определять среднеквадратичное значение их напряжения. По устройству и принципу действия этот вольтметр аналогичен супергетеродинному радиоприёмнику без системы АРУ, в качестве низкочастотных цепей которого используется электронный вольтметр постоянного тока. В комплекте с измерительными антеннами селективный вольтметр можно применять как измерительный приёмник.

  1.  ПРИМЕРЫ: В6-4, В6-6, В6-9, В6-10, SMV 8.5, SMV 11, UNIPAN 233 (237), Селективный нановольтметр «СМАРТ»

Наименования и обозначения.

Видовые наименования

  1.  Нановольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мкВ)
  2.  Микровольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мВ)
  3.  Милливольтметр — вольтметр для измерения малых напряжений (единицы — сотни милливольт)
  4.  Киловольтметр — вольтметр для измерения больших напряжений (более 1 кВ)
  5.  Векторметр — фазочувствительный вольтметр

[править]Обозначения

  1.  Электроизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их принципа действия
  2.  Дxx — электродинамические вольтметры
  3.  Мxx — магнитоэлектрические вольтметры
  4.  Сxx — электростатические вольтметры
  5.  Тxx — термоэлектрические вольтметры
  6.  Фxx, Щxx — электронные вольтметры
  7.  Цxx — вольтметры выпрямительного типа
  8.  Эxx — электромагнитные вольтметры
  9.  Радиоизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их функционального назначения по ГОСТ 15094
  10.  В2-xx — вольтметры постоянного тока
  11.  В3-xx — вольтметры переменного тока
  12.  В4-xx — вольтметры импульсного тока
  13.  В5-xx — вольтметры фазочувствительные
  14.  В6-xx — вольтметры селективные
  15.  В7-xx — вольтметры универсальные
  16.  

Основные нумеруемые характеристики.

  1.  Диапазон измерения напряжений
  2.  Допустимая погрешность или класс точности
  3.  Диапазон рабочих частот

Омме́тр (Ом + др.-греч. μετρεω «измеряю») — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения электрических активных (омических) сопротивлений. Обычно измерение производится по постоянному току, однако, в некоторых электронных омметрах возможно использование переменного тока. Разновидности омметров: мегаомметры, гигаомметры, тераомметры, миллиомметры, микроомметры, различающиеся диапазонами измеряемых сопротивлений.

Классификация

Mark Super VII Quantum E-meter

  1.  По исполнению омметры подразделяются на щитовые, лабораторные и переносные
  2.  По принципу действия омметры бывают магнитоэлектрические — с магнитоэлектрическим измерителем или магнитоэлектрическим логометром(мегаомметры) и электронные — аналоговые или цифровые

[править]Магнитоэлектрические омметры

Действие магнитоэлектрического омметра основано на измерении силы тока, протекающего через измеряемое сопротивление при постоянном напряжении источника питания. Для измерения сопротивлений от сотен ом до нескольких мегаом измеритель и измеряемое сопротивление rxвключают последовательно. В этом случае сила тока I в измерителе и отклонение подвижной части прибора a пропорциональны: I = U/(r0 + rx), гдеU — напряжение источника питания; r0 — сопротивление измерителя. При малых значениях rx (до нескольких ом) измеритель и rx включают параллельно.

  1.  ПРИМЕРЫ: М419, М372, М41070/1

[править]Логометрические мегаомметры

Мегаомметр М1101М

Файл:Je6-13A.jpg

Тераомметр Е6-13А

Основой логометрических мегаометров является логометр, к плечам которого подключаются в разных комбинациях (в зависимости от предела измерения) образцовые внутренние резисторы и измеряемое сопротивление, показание логометра зависит от соотношения этих сопротивлений. В качестве источника высокого напряжения, необходимого для проведения измерений, в таких приборах обычно используется механический индуктор — электрогенератор с ручным приводом, в некоторых мегаомметрах вместо индуктора применяется полупроводниковый преобразователь напряжения.

  1.  ПРИМЕРЫ: ЭС0202, М4100

[править]Аналоговые электронные омметры

Принцип действия электронных омметров основан на преобразовании измеряемого сопротивления в пропорциональное ему напряжение с помощью операционного усилителя. Измеряемый объект включается в цепь обратной связи (линейная шкала) или на вход усилителя.

  1.  ПРИМЕРЫ: Е6-13А, Ф4104-М1

[править]Цифровые электронные омметры

Цифровой омметр Щ34

Микроомметр MOM600A

Цифровой омметр представляет собой измерительный мост с автоматическим уравновешиванием. Уравновешивание производится цифровым управляющим устройством методом подбора прецизионных резисторов в плечах моста, после чего измерительная информация с управляющего устройства подаётся на блок индикации.

  1.  ПРИМЕРЫ: ОА3201-1, Е6-23, Щ34

[править]Измерения малых сопротивлений. Четырехпроводное подключение

При измерении малых сопротивлений может возникать дополнительная погрешность из-за влияния переходного сопротивления в точках подключения. Чтобы избежать этого применяют т. н. метод четырёхпроводного подключения. Сущность метода состоит в том, что используются две пары проводов: по одной паре на измеряемый объект подаётся заданный ток, с помощью другой пары производится измерение напряжения на объекте, пропорционального силе тока и обратно пропорционального сопротивлению объекта. Провода подсоединяются к выводам измеряемого двухполюсника таким образом, чтобы каждый из токовых проводов не касался непосредственно соответствующего ему провода напряжения, при этом получается, что переходные сопротивления в местах контактов не включаются в измерительную цепь.

Видовые наименования

  1.  Микроомметр — омметр с возможностью измерения очень малых сопротивлений (менее 1мОм)
  2.  Миллиомметр — омметр для измерения малых сопротивлений (единицы — сотни миллиом)
  3.  Мегаомметр (устар. мегомметр) — омметр для измерения больших сопротивлений (единицы — сотни мегаом)
  4.  Гигаомметр— омметр, позволяющий измерять сопротивления более 1 ГОм
  5.  Тераомметр — омметр для измерения очень больших сопротивлений (единицы — сотни тераом)
  6.  Измеритель сопротивления заземления — специальный омметр для измерения переходных сопротивлений в устройствах заземления

[править]Обозначения

Омметры обозначаются либо в зависимости от системы (основного принципа действия), либо по ГОСТ 15094

  1.  Мхх — приборы магнитоэлектрической системы
  2.  Фхх, Щхх — приборы электронной системы
  3.  Е6-хх — измерители сопротивлений, маркировка по ГОСТ 15094

[править]Основные нормируемые характеристики

  1.  Диапазон измерения сопротивлений
  2.  Допустимая погрешность или класс точности
  3.  напряжение на клеммах прибора

Мультиме́тр (от англ. multimeterте́стер — от англ. test — испытание, аво́метр — от АмперВольтОмМетр) — комбинированныйэлектроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе это вольтметрамперметр и омметр. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.

Мультиметр может быть как лёгким переносным устройством, используемым для базовых измерений и поиска неисправностей, так и сложным стационарным прибором со множеством возможностей.

Цифровые мультиметры

Наиболее простые цифровые мультиметры имеют разрядность 2,5 цифровых разряда (точность обычно около 10 %). Наиболее распространены приборы с разрядностью 3,5 (точность обычно около 1,0 %). Выпускаются также чуть более дорогие приборы с разрядностью 4,5 (точность обычно около 0,1 %) и существенно более дорогие приборы с разрядностью 5 и выше. Точность последних сильно зависит от диапазона измерения и вида измеряемой величины, поэтому оговаривается отдельно для каждого поддиапазона. В общем случае точность таких приборов может превышать 0,01 %, несмотря на портативное исполнение.

Разрядность цифрового измерительного прибора, например, «3,5» означает, что дисплей прибора показывает 3 полноценных разряда, с диапазоном от 0 до 9, и 1 разряд — с ограниченным диапазоном. Так, прибор типа «3,5 разряда» может, например, давать показания в пределах от 0,000 до 1,999, при выходе измеряемой величины за эти пределы требуется переключение на другой диапазон (ручное или автоматическое).

Типичная погрешность цифровых мультиметров при измерении сопротивлений, постоянного напряжения и тока менее ±(0,2 % +1 единица младшего разряда). При измерении переменного напряжения и тока в диапазоне частот 20 Гц…5 кГц погрешность измерения ±(0,3 %+1 единица младшего разряда). В диапазоне высоких частот до 20 кГц при измерении в диапазоне от 0,1 предела измерения и выше погрешность намного возрастает, до 2,5 % от измеряемой величины, на частоте 50 кГц уже 10 %. С повышением частоты повышается погрешность измерения.

Входное сопротивление цифрового вольтметра до 11 МОм, емкость — 100 пФ, падение напряжения при измерении тока не более 0,2 В. Питание обычно осуществляется от батареи напряжением 9В, потребляемый ток не превышает 2 мА, при измерении постоянных напряжений и токов и 7 мА при измерении сопротивлений и переменных напряжений и токов. Мультиметр обычно работоспособен при разряде батареи до напряжения 7,5 В[1].

Количество разрядов не определяет точность прибора. Точность измерений зависит от точности АЦП, от точности, термо- и временной стабильности применённых радиоэлементов, от качества защиты от внешних наводок, от качества проведённой калибровки.

Типичные диапазоны измерений, например для распространённого мультиметра M832:

  1.  постоянное напряжение: 0..200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1000 В
  2.  переменное напряжение: 0..200 В, 750 В
  3.  постоянный ток: 0..2 мА, 20 мА, 200 мА, 10 А (обычно через отдельный вход)
  4.  переменный ток: нет
  5.  сопротивления: 0..200 Ом, 2 кОм, 20 кОм, 200 кОм, 2 МОм.

[править]Аналоговые мультиметры

Аналоговый мультиметр состоит из стрелочного магнитоэлектрического измерительного прибора, набора добавочных резисторов для измерения напряжения и набора шунтов для измерения тока. Измерение сопротивления производится с использованием встроенного или от внешнего источника.

Советские аналоговые мультиметры чаще всего производились под шифром, начинающимся с буквы Ц, из-за чего широко распространилось их неофициальное название «цэшка».

Одним из первых измерительных приборов такого рода был тестер ТТ-1, комбинированный измерительный прибор — один из первых, и первый массово изготовленный промышленностью СССР, портативных измерительных приборов. Прибор ТТ-1 имел огромную значимость для народного хозяйства СССР по причине того что это первый массовый прибор для настройки электрооборудования выпущенный в массовом количестве, в послевоенные годы, в количестве сотен тысяч штук. Например, максимальный пиковый объём выпуска рыбинским приборостроительным заводом до 8000 данных приборов в месяц. Прибор изначально предназначался для армии, однако простая, надежная и удобная конструкция обеспечили популярность прибора во всех сферах народного хозяйства. Даже в настоящее время, несмотря на появление новой элементной базы, концепции измерительных приборов такого класса принципиально не изменились (диапазоны, методы измерения величин, способы переключения электрических цепей, способ работы), что свидетельствует о тщательно продуманной конструкции прибора ТТ-1.

Прибор ТТ-1 стал одним из первых переносных тестеров распространенных в СССР, успех прибора определил делнейшее направление приборов данного типа. На основе тестера ТТ-1 были созданы десятки подобных приборов, и получившие распространение, например в учебных заведениях СССР. Приборы созданные на основе ТТ-1 это, например, ТТ-2, «Школьный», АВО-63 и многие другие.

В последующих приборах устранили недостатки прибора ТТ-1, повысили удобство и надежность работы, в более новых приборах данного класса, таких как: ТТ-2, ТТ-3 и ТЛ-4, «Школьный», ТЛ-4М, Ц20, Ц52, Ц57, Ц434, Ц435, Ц4311, Ц4313, Ц4324, Ц4328, Ц4341, Ц43101, Ц4352, Ф4313, АВО-5, АВО-5М1, АВО-63.

Модернизация касалась например материала и формы корпуса, металл, или более легкий карболит. Факта наличия или отсутствие переключателя рода измерения (разработчик повышая надежность работы, жертвует усложнением коммутации при переходе с одного режима измерения на другой режим). Выбор типа переключателя, например, ламельно-контроллерного типа вместо галетного (который в ТТ-1 был слабым местом). В последующих приборах отказались от купроксного выпрямитея в пользу германиевых диодов типа Д2Б. Расширили пределы измерения напряжения до 1000 В, добавляли нижний предел от 0-2 В, 0-0,2 мА с целью повышения точности измерения.

Технические характеристики, возможности измерения первых аналоговых приборов, выпускаемых серийно в 1952 году были скромными, для сравнения приведем параметры тестера ТТ-1:

  1.  Постоянное напряжение, переменное напряжение в следующих диапазонах: от 0,2В (одно деление шкалы) до 0-10; 0-50; 0-200; 0-1000 В.
  2.  Постоянный ток в диапазонах: от 4 мкА (одно деление шкалы) до 0-0.2; 0-1; 0-5; 0-20; 0-100 и 0-500 мА.
  3.  сопротивления: в пределах от 1 Ома до 2 МОм.[2]

При этом сопротивление прибора при измерении постоянного напряжения 5 кОм/вольт максимального значения выбранного диапазона, для переменного напряжения 3,3 кОм/вольт.

Отсчет производится непосредственно по шкале. Погрешность измерения составляет:

  1.  ±3 % от номинального значения шкал постоянного тока
  2.  ±5 % от максимального значения шкал переменного тока
  3.  ±10 % от величины измеряемого сопротивления.

[править]Основные режимы измерений

  1.  ACV (англ. alternating current voltage — напряжение переменного тока) — измерение переменного напряжения.
  2.  DCV (англ. direct current voltage — напряжение постоянного тока) — измерение постоянного напряжения.
  3.  DCA (англ. direct current amperage — сила тока постоянного тока) — измерение постоянного тока.
  4.  Ω — измерение электрического сопротивления.

[править]Дополнительные функции

В некоторых мультиметрах доступны также функции:

  1.  Прозво́нка — измерение электрического сопротивления со звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи (обычно менее 50 Ом).
  2.  Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) — как своеобразный вариант прозвонки.
  3.  Тест диодов — проверка целостности полупроводниковых диодов и нахождение их «прямого напряжения».
  4.  Тест транзисторов — проверка полупроводниковых транзисторов и, как правило, нахождение их h21э (например, тестеры ТЛ-4М, Ц-4341).
  5.  Измерение электрической ёмкости (Ц-4341).
  6.  Измерение индуктивности (редко).
  7.  Измерение температуры, с применением внешнего датчика (как правило, термопара К-типа).
  8.  Измерение частоты гармонического сигнала.
  9.  Измерение большого сопротивления (обычно до сотен МОм; требуется дополнительное питание)
  10.  Измерение большой силы тока (с использованием подключаемых/встроенных токовых клещей)

И служебные:

  1.  Автоотключение питания
  2.  Подсветка дисплея
  3.  Фиксирование результатов измерений (отображаемое значение и/или максимальное)
  4.  Автоматическое определение пределов
  5.  Индикация разряда батарейки
  6.  Индикация перегрузки
  7.  Режим относительных измерений
  8.  Запись и хранение результатов измерений

Частотоме́р (неправ. частотометр) — измерительный прибор для определения частоты периодического процесса или частот гармонических составляющих спектра сигнала.

Классификация

  1.  По методу измерения - приборы непосредственной оценки (напр. аналоговые) и приборы сравнения (напр. резонансные, гетеродинные, электронно-счетные).
  2.  По физическому смыслу измеряемой величины — для измерения частоты синусоидальных колебаний (аналоговые), измерения частот гармонических составляющих (гетеродинные, резонансные, вибрационные) и измерения частоты дискретных событий (электронно-счетные, конденсаторные).
  3.  По исполнению (конструкции) — щитовые, переносные и стационарные.
  4.  По области применения частотомеры включаются в два больших класса средств измерений — электроизмерительные приборы и радиоизмерительные приборы. Следует заметить, что граница между этими группами приборов весьма прозрачна.
  5.  В группу электроизмерительных приборов входят аналоговые стрелочные частотомеры различных систем, вибрационные, а также отчасти конденсаторные и электронно-счетные частотомеры.
  6.  В группу радиоизмерительных приборов входят резонансные, гетеродинные, конденсаторные и электронно-счетные частотомеры.

[править]Электронно-счетные частотомеры

  1.  Принцип действия электронно-счетных частотомеров (ЭСЧ) основан на подсчете количества импульсов, сформированных входными цепями из периодического сигнала произвольной формы, за определенный интервал времени. Интервал времени измерения также задается методом подсчета импульсов, взятых с внутреннего кварцевого генератора ЭСЧ или из внешнего источника (например стандарта частоты). Таким образом ЭСЧ является прибором сравнения, точность измерения которого зависит от точности эталонной частоты.
  2.  ЭСЧ является наиболее распространенным видом частотомеров благодаря своей универсальности, широкому диапазону частот (от долей герца до десятков мегагерц) и высокой точности. Для повышения диапазона до сотен мегагерц — десятков гигагерц используются дополнительные блоки — делители частоты и переносчики частоты.
  3.  Большинство ЭСЧ кроме частоты позволяют измерять период следования импульсов, интервалы времени между импульсами, отношения двух частот, а также могут использоваться в качестве счетчиков количества импульсов.
  4.  Некоторые ЭСЧ (например Ч3-64) сочетают в себе электронно-счетный и гетеродинный методы измерения. Это не только повышает диапазон измерения, но и позволяет определять несущую частоту импульсно-модулированных сигналов, что простым методом счета недоступно.
  5.  НАЗНАЧЕНИЕ: обслуживание, регулировка и диагностика радиоэлектронного оборудования различного назначения, контроль работы радиосистем и технологических процессов
  6.  ПРИМЕРЫ: Ч3-33, Ч3-54, Ч3-57, Ф5137, Ч3-84

[править]Резонансные частотомеры

Принцип действия резонансных частотомеров основан на сравнении частоты входного сигнала с собственной резонансной частотой перестраиваемого резонатора. В качестве резонатора может быть использован колебательный контур, отрезок волновода (объемный резонатор) или четвертьволновой отрезок линии. Контролируемый сигнал через входные цепи поступает на резонатор, с резонатора сигнал через детектор подается на индикаторное устройство (гальванометр). Для повышения чувствительности в некоторых частотомерах применяются усилители. Оператор настраивает резонатор по максимальному показанию индикатора и по лимбу настройки отсчитывает частоту.

  1.  НАЗНАЧЕНИЕ: настройка, обслуживание, контроль работы приемопередающих устройств, измерение несущей частоты модулированных сигналов
  2.  ПРИМЕРЫ: Ч2-33, Ч2-34, Ч2-45, Ч2-55

[править]Гетеродинные частотомеры

Принцип действия гетеродинных частотомеров основан на сравнении частоты входного сигнала с частотой перестраиваемого вспомогательного генератора (гетеродина) с помощью т. н.метода нулевых биений, порядок работы аналогичен работе с резонансными частотомерами.

  1.  НАЗНАЧЕНИЕ: аналогично резонансным частотомерам
  2.  ПРИМЕРЫ: Ч4-1, Ч4-22, Ч4-23, Ч4-24, Ч4-25

[править]Конденсаторные частотомеры

Электронные конденсаторные частотомеры применяются для измерения частот в диапазоне от 10Гц до 1МГц. Принцип таких частотомеров основывается на попеременном заряде конденсаторов от батареи с последующим его разрядом через магнитоэлектрический механизм. Этот процесс осуществляется с частотой, равной измеряемой частоте, поскольку переключение производится под воздействием самого исследуемого напряжения. За время одного цикла через магнитоэлектрический механизм будет протекать заряд Q =CU, следовательно, средний ток, протекающий через индикатор, будет равен I_ср=Qf_x=CUf_x. Таким образом, показания магнитоэлектрического амперметра оказывается пропорциональны измеряемой частоте. Основная приведенная погрешность таких частотомеров лежит в пределах 2-3%.

  1.  НАЗНАЧЕНИЕ: настройка и обслуживание низкочастотной аппаратуры
  2.  ПРИМЕРЫ: Ф5043

[править]Вибрационные (язычковые) частотомеры

Представляет собой прибор с подвижной частью в виде набора упругих Элементов (пластинок, язычков), приводимых в резонансные колебания при воздействии переменного магнитного или электрического поля.

  1.  НАЗНАЧЕНИЕ: контроль сети электропитания
  2.  ПРИМЕРЫ: В80, В87

[править]Аналоговые стрелочные частотомеры

Аналоговые частотомеры по применяемому измерительному механизму бывают электромагнитной, электродинамической и магнитоэлектрической систем. В основе работы их лежит использование частотозависимой цепи, модуль полного сопротивления которой зависит от частоты. Измерительным механизмом, как правило, является логометр, на одно плечо которого подается измеряемый сигнал через частотонезависимую цепь, а на другое — через частотозависимую, ротор логометра со стрелкой в результате взаимодействия магнитных потоков устанавливается в положение, зависящее от соотношений токов в обмотках. Бывают аналоговые частотомеры работающие по другим принципам.

  1.  НАЗНАЧЕНИЕ: контроль сети электропитания
  2.  ПРИМЕРЫ: Д416, Э353, Ц1736, М800, С 300 М1-1

[править]Наименования и обозначения

  1.  Устаревшие наименования
  2.  Волномер — для резонансных и гетеродинных частотомеров
  3.  Герцметр — для щитовых аналоговых и язычковых частотомеров
  4.  Для обозначения типов электроизмерительных (низкочастотных) частотомеров традиционно используется отраслевая система обозначений, в которой приборы маркируются в зависимости от системы (основного принципа действия)
  5.  Вхх — вибрационные частотомеры
  6.  Дхх — приборы электродинамической системы
  7.  Эхх — приборы электромагнитной системы
  8.  Мхх — приборы магнитоэлектрической системы
  9.  Цхх — приборы выпрямительной системы
  10.  Фхх, Щхх — приборы электронной системы
  11.  Нхх — самопишущие приборы
  12.  Частотомеры радиодиапазона маркируются по ГОСТ 15094
  13.  Ч2-хх — резонансные частотомеры
  14.  Ч3-хх, РЧ3-хх — Электронно-счетные частотомеры
  15.  Ч4-хх — гетеродинные, конденсаторные и мостовые частотомеры

[править]Основные нормируемые характеристики частотомеров

  1.  Диапазон измеряемых частот
  2.  Допустимая погрешность измерения (для эл.-изм. — класс точности)
  3.  Чувствительность
  4.  Для ЭСЧ — нестабильность частоты кварцевого генератора

Ваттме́тр (ватт + др.-греч. μετρεω - «измеряю») — измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала.

Классификация

По назначению и диапазону частот ваттметры можно разделить на три категории — низкочастотные (и постоянного тока), радиочастотные и оптические. Ваттметры радиодиапазона по назначению делятся на два вида: проходящей мощности, включаемые в разрыв линии передачи, и поглощаемой мощности, подключаемые к концу линии в качестве согласованной нагрузки. В зависимости от способа функционального преобразования измерительной информации и её вывода оператору ваттметры бывают аналоговые (показывающие и самопишущие) и цифровые.

[править]Ваттметры низкой частоты и постоянного тока

Аналоговый ваттметр

НЧ-ваттметры используются преимущественно в сетях электропитания промышленной частоты для измерения потребляемой мощности, могут быть однофазные и трехфазные. Отдельную подгруппу составляют варметры — измерители реактивной мощности. Цифровые приборы обычно совмещают возможность измерения активной и реактивной мощности.

Аналоговые НЧ-ваттметры электродинамической или ферродинамической системы имеют в измерительном механизме две катушки, одна из которых подключается последовательно нагрузке, другая параллельно. Взаимодействие магнитных полей катушек создает вращающий момент, отклоняющий стрелку прибора, пропорциональный произведению силы тока, напряжения и косинуса или синуса разности фаз (для измерения соответственноактивной или реактивной мощности).

  1.  ПРИМЕРЫ: Ц301, Д8002, Д5071

Цифровые НЧ-ваттметры имеют в качестве входных цепей два датчика — по току и по напряжению, подключаемые соответственно последовательно и параллельно нагрузке, датчики могут быть на основе измерительных трансформаторовтермисторовтермопар и другие. Информация с датчиков через АЦП передается на вычислительное устройство, в котором рассчитываются активная и реактивная мощность, далее итоговая информация выводится на цифровое табло и, при необходимости, на внешние устройства (для хранения, печати данных и т. д.).

  1.  ПРИМЕРЫ: MI 2010А, СР3010, ЩВ02

[править]Ваттметры поглощаемой мощности радиодиапазона

Детекторный СВЧ-ваттметр М3-5С

Ваттметры поглощаемой мощности образуют весьма большую и широко используемую подгруппу ваттметров радиодиапазона. Видовое деление этой подгруппы связано в основном с применением различных типов первичных преобразователей (приемных головок). В серийно выпускаемых ваттметрах используются преобразователи на базе термисторатермопары и пикового детектора; значительно реже, в экспериментальных работах, применяются датчики, основанные на других принципах — пондеромоторномгальваномагнитном и т. д. При работе с ваттметрами поглощаемой мощности следует помнить, что из-за неидеального согласования входного сопротивления приемных головок с волновым сопротивлением линии, часть энергии отражается и реально ваттметр измеряет не падающую мощность, а поглощаемую, которая отличается от падающей на величину, равную KP×Pпад, где KP — коэффициент отражения по мощности.

Термисторные (болометрические) ваттметры состоят из приемного преобразователя на базе термистора (или болометра) и измерительного моста с источником низкочастотного переменного тока для подогрева термистора. Принцип действия термисторного преобразователя состоит в зависимости сопротивления термистора от температуры его нагрева, которая, в свою очередь зависит от рассеиваемой мощности сигнала, подаваемого на него. Измерение осуществляется методом сравнения мощности измеряемого сигнала, рассеиваемой в термисторе и разогревающей его, с мощностью тока низкой частоты, вызывающей такой же нагрев термистора. В процессе измерения полная мощность, рассеиваемая на термисторе (при подаче на него одновременно измеряемого сигнала и тока подогрева) и, соответственно, сопротивление термистора поддерживается одинаковым с помощью измерительного моста, который уравновешивается изменением тока подогрева. В первых моделях термисторных ваттметров уравновешивание осуществлялось вручную, в современных ваттметрах уравновешивание автоматическое, показания выводятся в цифровом виде. К недостаткам термисторных ваттметров относится их малый динамический диапазон — максимальная мощность рассеивания — несколько милливатт, это ограничение преодолевается использованиематтенюаторов, делящих мощность, но вносящих при этом дополнительную погрешность.

  1.  ПРИМЕРЫ: М3-22А, М3-28

Калориметрические ваттметры отличаются от термисторных тем, что для поглощения измеряемой мощности используется отдельная нагрузка, от которой тепло передается на термисторный преобразователь через рабочую среду — дистиллированную воду или специальную жидкость. Жидкая среда циркулирует со строго заданной скоростью потока, омывая по очереди входную нагрузку, преобразователь и охлаждающий теплообменник.

  1.  ПРИМЕРЫ: М3-13, МК3-68, МК3-70

Термоэлектрические ваттметры в качестве первичного преобразователя используют термопару (или блок термопар) прямого или косвенного нагрева. При измерении горячий спай термопары нагревается под воздействием подводимой мощности измеряемого сигнала, при этом вырабатывается термо-э.д.с. Измерительная информация в виде сигнала постоянного тока поступает на электронный блок (аналоговый или цифровой), где обрабатывается и поступает на показывающее устройство.

  1.  ПРИМЕРЫ: М3-51, М3-56, М3-93

Ваттметры с пиковым детектором просты в устройстве, в отличие от других видов ваттметров способны измерять не только мощность непрерывного сигнала, но и пиковую мощностьрадиоимпульсов, однако, из-за низкой точности измерения в настоящее время применяются редко. По принципу действия такой ваттметр представляет собой выпрямительныйвольтметр переменного тока, имеющий на входе нагрузку с сопротивлением, равным волновому сопротивлению кабеля, и с отчетным устройством, проградуированным в значениях мощности.

  1.  ПРИМЕРЫ: М3-3А, М3-5А

[править]Ваттметры проходящей мощности радиодиапазона

В ваттметрах проходящей мощности в качестве первичного преобразователя, обычно используется направленный ответвитель — устройство, позволяющее ответвлять от основного тракта передачи очень небольшую долю энергии. Отведенная часть энергии подается на вторичный преобразователь, например, детекторную или термисторную головку, откуда сигнал измерительной информации подается на функциональный преобразователь и, далее, на показывающее устройство.

На относительно низких частотах (в ДВ- и СВ-диапазонах), использование направленных ответвителей затруднительно, в этом случае в качестве первичных преобразователей можно использовать датчики силы тока и напряжения в линии, измерительная информация с которых далее обрабатывается в функциональном преобразователе (перемножение значений с учетом разности фаз). Датчиками могут служить, например, трансформатор напряжения и трансформатор тока. Такой способ измерения используется обычно в специализированных приборах для контроля мощности, выдаваемой в антенну радиопередатчиком. На сверхвысоких частотах, в волноводных трактах, для измерения проходящей мощности может использоваться пондеромоторный метод или датчики, встраиваемые в стенку волновода — термисторные, термоэлектрические, гальваномагнитные.

  1.  ПРИМЕРЫ: М2-23, М2-32, NAS

[править]Оптические ваттметры

Этот раздел не завершён.

Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

  1.  ПРИМЕРЫ: ОМК3-69, ОМ3-65

[править]Наименования и обозначения

Видовые наименования:

  1.  Измеритель мощности — другое название ваттметров радио- и оптического диапазонов
  2.  Киловаттметр — прибор для измерения мощности больших значений (единицы сотни киловатт)
  3.  Милливаттметр — прибор для измерения мощности малых значений (меньше 1 ватта)
  4.  Варметр — прибор для измерения реактивной мощности
  5.  Ваттварметр — прибор, позволяющий измерять активную и реактивную мощность

Для обозначения типов электроизмерительных (низкочастотных) ваттметров традиционно используется отраслевая система обозначений, в которой приборы маркируются в зависимости от системы (основного принципа действия):

  1.  Дхх — приборы электродинамической системы
  2.  Цхх — приборы выпрямительной системы
  3.  Фхх, Щхх — приборы электронной системы
  4.  Нхх — самопишущие приборы

Ваттметры радио- и оптического диапазонов маркируются по ГОСТ 15094:

  1.  М1-хх — калибраторы, установки или приборы для поверки ваттметров (радиодиапазона)
  2.  М2-хх — ваттметры проходящей мощности (радиодиапазона)
  3.  М3-хх — ваттметры поглощаемой мощности (радиодиапазона)
  4.  М5-хх — преобразователи приемные (головки) ваттметров
  5.  ОМ3-хх — оптические ваттметры поглощаемой мощности

[править]Основные нормируемые характеристики

  1.  Диапазон рабочих частот
  2.  Диапазон измерений
  3.  Допустимая погрешность измерения (для эл.-изм. — класс точности)
  4.  Допустимый КСВн — для ваттметров радиодиапазона

Счётчик электрической энергии (электрический счётчик) — прибор для измерения расхода электроэнергии переменного или постоянного тока (обычно в кВт·ч или А·ч).

Принцип работы

Для учёта активной и реактивной электроэнергии переменного тока служат индукционные одно- и трёхфазные приборы, для учёта расхода электроэнергии постоянного тока (электрический транспорт, электрифицированная железная дорога) — электродинамические счётчики. Число оборотов подвижной части прибора, пропорциональное количеству электроэнергии, регистрируется счётным механизмом.

В электрическом счётчике индукционной системы подвижная часть (алюминиевый диск) вращается во время потребления электроэнергии, расход которой определяется по показаниям счётного механизма. Диск вращается за счёт вихревых токов, наводимых в нём магнитным полем катушки счётчика, — магнитное поле вихревых токов взаимодействует с магнитным полем катушки счётчика.

В электрическом счетчике электронного типа переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.

[править]Виды и типы

Модели трехфазных счетчиков

Счетчики электроэнергии можно классифицировать по типу измеряемых величин, типу подключения и по типу конструкции.

По типу подключения все счетчики разделяют на приборы прямого включения в силовую цепь и приборы трансформаторного включения, подключаемые к силовой цепи через специальные измерительные трансформаторы.

По измеряемым величинам электросчетчики разделяют на однофазные (измерение переменного тока 220 В, 50 Гц) и трехфазные(380 В, 50 Гц). Все современные электронные трехфазные счетчики поддерживают однофазный учёт.

Также существуют трехфазные счетчики для измерения тока напряжением в 100 В, которые применяются только с трансформаторами тока в высоковольтных (напряжением выше 660 В) цепях.

По конструкции: индукционным (электромеханическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Подвижный элемент представляет собой диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем катушек. Количество оборотов диска в этом случае прямо пропорционально потребленной электроэнергии.

Индукционные (механические) счётчики электроэнергии постоянно вытесняются с рынка электронными счетчиками из-за отдельных недостатков: отсутствие дистанционного автоматического снятия показаний, однотарифность, погрешности учёта, плохая защита от краж электроэнергии, а также низкой функциональности, неудобства в установке и эксплуатации по сравнению с современными электронными приборами. Индукционные счетчики хорошо подходят для квартир с низким энергопотреблением.

Электронным (статическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. То есть измерения активной энергии такими электросчетчиками основаны на преобразовании аналоговых входных сигналов тока и напряжения в счетный импульс. Измерительный элемент электронного электросчетчика служит для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. Счетный механизм представляет собой электромеханическое (имеет преимущество в областях с холодным климатом, при условии установки прибора на улице) или электронное устройство, содержащее как запоминающее устройство, так и дисплей. Электронные счетчики хорошо подходят для квартир с высоким энергопотреблением и для предприятий.

Основными достоинствами электронных электросчетчиков является возможность учёта электроэнергии по дифференцированным тарифам (одно-, двух- и более тарифный), то есть возможность запоминать и показывать количество использованной электроэнергии в зависимости от запрограммированных периодов времени, многотарифный учёт достигается за счет набора счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам. Электронные электросчетчики имеют больший межповерочный период (4-16 лет).

Гибридные счётчики электроэнергии — редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством.




1. тема и содержание каждой из частей.
2. Следует ли нам совершать каждый раз саджда тилава в соответствующих аятах Или нам следует совершить только.html
3. рассуждение наоснове прочитанного текста С2
4. Организация и технология строительства
5. Конспирология и отчасти в других наших публикациях мы столкнулись с необходимостью дополнить наиболее общ
6. БЕКОНЕЧНОСТЬ От конечных пространств ограниченных плит И сознаний постигнуть не могущих суть Абсо
7. Эволюция научной специальности теория и методика физического воспитания и спортивной тренировки в педагогике
8. Тема урока- Человек в Антарктиде Тип урока- Обобщение знаний Цель урока- изучить особенности жизн
9. История Черного моря
10. Профилактика педагогических конфликтов в коллективе учащихся
11. правовых норм и идеалов
12. Личные не имущественные права ребёнка
13.  1 Иудализм 2 Брахманизм 2
14. х годов тенденция модернизации систем автоматики значительно снизилась
15. На тему- Оценка питательности кормов Введение Создание прочной кормовой базы ~ это не только увелич
16. 50 см или силовых трещин [3]
17. Бессмертие души как объект познания
18. ІКанта про право і державу
19. Статья- Святоотеческие основания православного учения о Таинствах.html
20. Субъекты и объекты гражданских правоотношений